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Ein Laufwasserkraftwerk oder Laufkraftwerk oder auch Flusskraftwerk ist ein Wasserkraftwerk und dient zur Stromerzeugung. Dabei wird die Wasserkraft von Flüssen und Bächen in elektrischen Strom umgewandelt.
Funktionsweise
Das Flusswasser wird durch eine Wasserturbine geleitet, die die potentielle Energie des Wassers in eine mechanische Drehbewegung umwandelt. Diese Drehbewegung treibt einen Generator an. Um Durchfluss und Gefällehöhe zu steigern, wird mittels einer Wehranlage das Flusswasser aufgestaut. Dadurch entsteht auf der flussaufwärts gelegenen Seite der Wehranlage ein Stausee, der sogenannte Rückstauraum. Die Fallhöhe als Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwasser sowie der Wasserdurchfluss bestimmen die Installierte Leistung und das Arbeitsvermögen des Kraftwerkes. Ein Diffusor am Austritt der Wasserturbine vergrößert den Wirkungsgrad bei gegebenem Höhenunterschied, verstärkt aber auch auf Grund seiner Vakuumbildung die Gefahr von Turbinenschäden durch Kavitation.
Für den Antrieb des Generators werden gewöhnlich Kaplan- und Francisturbinen verwendet.
Typen
Da die Fallhöhe meist gering ist, handelt es sich um den Typ Niederdruckkraftwerk. Ihre Leistung wird hauptsächlich durch große Durchflussmengen erzielt. Das Speichern und damit die Regelung von Durchfluss und Stromproduktion ist nur in besonderen Fällen möglich.- Schwellbetrieb
- Ausleitungskraftwerke
- Trinkwasserkraftwerk
Ökonomie
Stromproduktion
Laufwasserkraftwerke erzeugen rund um die Uhr Strom und werden daher zur Abdeckung der Grundlast verwendet. Hochwasser und Niedrigwasser vermindern die Leistung. Bei Hochwasser verringert sich die Fallhöhe, weil der Wasserspiegel unterhalb der Wehranlage ansteigt. Bei Niedrigwasser verringert sich der Durchfluss. Im Winter ist die Stromproduktion, bedingt durch die geringere Wasserführung der Flüsse, geringer als im Sommer. Durch die meist gute Auslastung der Turbinen (>50%) und gleichzeitig geringer Betriebskosten erzeugen Laufkraftwerke kostengünstigen Strom. In Deutschland stehen Laufwasserkraftwerke und Speicherkraftwerke mit einer installierten Leistung von 4.215 MW (6%) zur Verfügung, die in 4.430 Stunden eine Stromproduktion von 18,6 TWh liefern.Schifffahrt
Um trotz der Unterbrechung des Wasserlaufes durch die Wehranlage den Fluss schiffbar zu machen, werden Schleusen errichtet. Durch den Stauraum wird die Schifffahrt oft bei Niedrigwasser erleichtert oder durch die Anhebung der Wassertiefe überhaupt erst ermöglicht.Durch Aneinanderreihung von Kraftwerken an der Donau und den Bau des Main-Donau-Kanals wurde für die Binnenschifffahrt ein ganzjährig nutzbarer Wasserweg zwischen Nordsee und Schwarzem Meer geschaffen.
Ökologie
Laufwasserkraftwerke erzeugen Strom aus erneuerbarer Energie und sind aus dieser Sicht ökologisch unbedenklich. Oft entstehen aber durch Bau und Betrieb massive Eingriffe in die Umwelt, die zu nachhaltiger Veränderung der Ökologie führen können. Es ist mit Folgen wie dem Verlust der natürlichen Fluss-Dynamik, dem Ausfall von ökologisch wichtigen Überflutungen, eine daraus resultierende Verringerung des Nährstoffeintrages etc. zu rechnen.
siehe auch: Konflikte beim Bau von Wasserkraftwerken
Siehe auch
Stauwerk_Hengsteysee.jpg zwischen Herdecke und Hagen]] Staudruckmaschine
Speicherkraftwerk
Liste der Kraftwerke
große Laufkraftwerke:
Weblinks
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